Влияние теплообмена в тракте газовода закрытой схемы ЖРД на параметры потока перед форсуночной головкой камеры сгорания, страница 5

Результаты расчета для среднерасходной скорости 20 м/с

Среднерасходная скорость 20м/с

Температура 800К

Массовый расход  2.429 кг/с

Плотность 0.4498 кг/м³

Динамическая вязкость 90.13Па

Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке 14.182Вт/м*К

Число Нуссельта 146.5

Число Рейнольдса 123506

Число Прандтля 0.213

Число Стантона 0.0056

Модель тракта газовода: прямой тракт без теплообмена. На рис.41 изображена визуализация  скорости вдоль оси.

Рисунок 41Визуализация распределения скорости в прямом тракте газовода V=20m/s

Из рис.42 видно что профиль в прямом канале симметричный, есть резкий скачок скорости с отклонением около 40%. Распределение давление симметричное.

Рисунок 42 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом без теплообмена. На рис.44 изображена визуализация  скорости вдоль оси.

Рисунок 44Визуализация распределения скорости в тракте газовода V=20m/s

Из рис.45 видно что характер распределения скорости не симметричный, отклонение от среднерасходной скорости около 20%, это вызвано поворотом потока.  В распределении статического давления наблюдается асимметрия распределения.

Рисунок 45Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом с охлаждением стенки 2. На рис.47 изображена визуализация распределения скорости.

Рисунок 47 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с охлаждением  стенки 2 V=20m/s

Распределение профиля скорости и динамического давления идентично  с газогенератором без подогрева(рис.48)

Рисунок 48 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, охлаждение стенки 3. На рис.50 изображено визуализация распределения скорости по траку газовода. Распределение скорости схоже с трактом газовода без теплообмена.

Рисунок 50 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с охлаждением стенки 3 V=20m/s

Распределение профиля скорости и динамического давления идентично  с газогенератором без подогрева(рис.51)

Рисунок 51Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, охлаждение стенки 2 и 3(рис.53).

Рисунок 53 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с охлаждением стенки 2 и 3 V=20m/s

Распределение профиля скорости и статического давления идентично  с трактом газовода без теплообмена. Отклонение от среднерасходной скорости в сечении х=0.5 составляет около 24%(рис.54)

Рисунок 54 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, охлаждение наружной стенки(рис.56).

Рисунок 56 Визуализация распределения скорости в трате газовода с охлаждением наружной стенки V=20m/s

Как видно из рис.57 отклонение скорости, в сечении х=0.5, от среднерасходной составило около 20%. Распределение давления осталось идентично с газогенератором без подогрева.

Рисунок 57Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Модель тракта газовода: тракт с поворотом, подогрев стенки 2 и 3(рис.59).

Рисунок 59 Визуализация распределения скорости в тракте газовода с подогревом стенок 2 и 3 V=20m/s

Неравномерность профиля сохраняется, уменьшено отклонение скорости со стороны подогреваемой стенки, отклонение от среднерасходной составляет около 15%(рис.60) . Распределение давления осталось идентично с газогенератором без подогрева.

Рисунок 60 Распределение скорости и статического давления по высоте канала V=20m/s

Рисунок 62Распределение скорости по высоте канала в сечении х=0.5

Рисунок 63Распределение давление по высоте канала в сечении х=0.5